【精品解析】浙江省杭州市北斗联盟2023-2024学年高一下学期6月期末联考化学试题(含答案)

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浙江省杭州市北斗联盟2023-2024学年高一下学期6月期末联考化学试题
1.(2024高一下·杭州期末)下列物质中不属于电解质的是
A. B.HI C. D.KOH
【答案】A
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】所有的酸碱盐和大多数金属氧化物均属于电解质,HI属于酸、AlCl3是盐、KOH是碱,因此都属于电解质;SO2的水溶液虽然能够导电,但不是其本身电离出自由移动的离子,因此SO2不属于电解质。
故答案为:A
【分析】此题是对电解质概念的考查,结合电解质的概念进行分析即可。电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。属于电解质的有酸、碱、盐、金属氧化物和水。据此结合选项分析。
2.(2024高一下·杭州期末)侯德榜把氨碱法和合成氨联合起来,创造了联合制碱法。下列说法不正确的是
A.受热时碳酸钠比碳酸氢钠更稳定
B.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都显碱性,均可用作食用碱
C.氨碱法的第一步反应是向的饱和NaCl溶液中通入足量的
D.工业合成氨是最重要的人工固氮途径
【答案】C
【知识点】工业合成氨;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A.碳酸氢钠受热易分解,产生碳酸钠,因此稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A项正确;
B.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都显碱性,食用碱是指有别于工业用碱的纯碱和小苏打,B项正确;
C.溶解度比大,因此氨碱法第一步是向的饱和NaCl溶液中通入足量的NH3,C项错误;
D.工业合成氨是最重要的人工固氮途径,D项正确;
故答案为:C
【分析】A、NaHCO3不稳定,受热易分解。
B、食用碱与工业用的纯碱和小苏打不同。
C、氨碱法第一步是向饱和NaCl溶液中通入NH3,形成饱和氨盐水,再通入CO2。
D、合成氨是最重要的人工固氮途径。
3.(2024高一下·杭州期末)下列说法不正确的是
A.表示质子数为6、中子数为8的核素
B.的名称为异丁烷
C.的离子结构示意图为
D.和为两种不同物质
【答案】D
【知识点】元素、核素;原子结构示意图;烷烃
【解析】【解答】A.原子中,质子数为6,中子数=质量数-质子数=14-6=8,A正确;
B.习惯命名为异丁烷,B正确;
C.S2-是由S原子最外层得到2个电子形成的,因此S2-结构示意图为,C正确;
D.CH4为四面体结构,C原子在四面体的体心,因此和为一种结构,同一种物质,D错误;
故答案为:D
【分析】A、质量数=质子数+中子数,据此计算原子中的中子数。
B、根据烷烃的命名法分析。
C、S2-是由S原子最外层得到2个电子形成的,据此确定S2-的结构示意图。
D、结合CH4的正四面体结构分析。
4.(2024高一下·杭州期末)我国古代四大发明之一的黑火药,由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成,其爆炸反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.火药爆炸过程中产生能形成酸雨的气体
B.该反应的还原剂为S和C
C.反应产生的气体均为氧化产物
D.反应生成1mol CO2时转移4mol电子
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.形成酸雨的主要气体为SO2和氮氧化物,火药爆炸过程中产生的气体为N2、CO2,都不能形成酸雨,A错误;
B.该反应中S元素化合价降低,C元素的化合价升高,因此C是还原剂,S是氧化剂,B错误;
C.N2是由KNO3发生还原反应生成的,因此反应产生的N2为还原产物,C错误;
D.由反应2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑可知,当生成3个CO2分子时,共转移12个电子,因此反应生成1mol CO2时转移4mol电子,D正确;
故答案为:D
【分析】A、形成酸雨的主要气体为SO2和氮氧化物。
B、反应过程中存在元素化合价升高的为还原剂,存在元素化合价降低的为氧化剂。
C、发生氧化反应所得产物为氧化产物,发生还原反应所得产物为还原产物。
D、根据反应过程中元素化合价变化计算转移电子数。
5.(2024高一下·杭州期末)化学是一门以实验为基础的科学,下列实验设计能达到相应目的的是
A.A装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
B.B装置可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C.C装置可用于制备并收集乙酸乙酯
D.D装置可用于制备胶体
【答案】C
【知识点】常见气体制备原理及装置选择;酯化反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.铜与浓硝酸反应生成NO2,NO2溶于水生成NO,因此不能用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积,A错误;
B.氨气、氯化氢极易溶于水,苯的密度小于水,在上层。氨气、氯化氢直接通入水中会引起倒吸,因此该装置无法起到防倒吸作用,应该用四氯化碳,B错误;
C.乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂加热的条件下反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,因此可用饱和碳酸钠溶液收集实验产生的乙酸乙酯,C正确;
D.NaOH溶液与FeCl3反应生成沉淀,纸杯Fe(OH)3胶体时,应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,D错误;
故答案为:C
【分析】A、Cu与浓硝酸反应生成NO2,NO2能与H2O反应。
B、上层的苯起到隔绝空气的作用,无法起到防倒吸作用。
C、乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较小。
D、纸杯Fe(OH)3胶体,应向废水中滴加饱和FeCl3溶液。
6.(2024高一下·杭州期末)镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下:
下列说法不正确的是
A.试剂①常选用澄清石灰水
B.加入试剂②反应的离子方程式为
C.电解熔融所得副产物是工业制备试剂②的主要原料
D.与电解MgO相比,电解熔融的方式冶炼金属镁具有节能优势
【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用;离子方程式的书写
【解析】【解答】A. 由分析可知,试剂①常选用石灰乳,澄清石灰水中Ca(OH)2含量低,故A错误;
B. 试剂②为稀盐酸,Mg(OH)2与HCl发生酸碱中和反应生成MgCl2溶液,因此加入试剂②反应的离子方程式为,故B正确;
C. 电解熔融所得副产物氯气。氯气是工业制备试剂②HCl的主要原料,故C正确;
D. 与电解MgO相比,氯化镁的熔点低于氧化镁,因此电解熔融的方式冶炼金属镁具有节能优势,故D正确;
故答案为:A
【分析】海水(含NaCl和MgSO4等)加入石灰乳,Mg2+可与Ca(OH)2反应生成难溶的Mg(OH)2沉淀,过滤得到Mg(OH)2。Mg(OH)2加入稀盐酸,发生酸碱中和反应生成MgCl2溶液。经过一系列操作,即可得到无水氯化镁,电解熔融状态下的无水氯化镁即可得到镁单质,据此回答。
7.(2024高一下·杭州期末)化学与生产生活密切相关。下列活动与所述化学知识关联正确的是
选项 活动 化学知识
A 向薯片袋内充入氮气 氮气无色无味
B 擦干已洗净的铁锅,防止生锈 铁丝在氧气中燃烧生成
C 用氨水处理二氧化硫烟气 氨水具有挥发性
D 红酒中添加少量 可以起到抗氧化和杀菌作用
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;氮气的化学性质;铁的化学性质
【解析】【解答】A.用氮气来保存薯片,利用了氮气的化学性质稳定,与其颜色气味无关,A错误;
B.擦干已洗净的铁锅,是防止铁在潮湿的空气中腐蚀生锈生成氧化铁,与铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4无关,B错误;
C.氨水具有碱性,可用于吸收二氧化硫烟气,C错误;
D.具有较强的还原性,且能抑制细菌生长,红酒中添加适量的可以起到抗氧化和杀菌的作用,D正确;
故答案为:D
【分析】A、N2的化学性质稳定,可用作保护气。
B、铁在潮湿的空气中生锈生成Fe2O3。
C、氨水显碱性,能与SO2反应。
D、SO2可作红酒的添加剂,起到抗氧化作用。
8.(2024高一下·杭州期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L 中的原子总数为
B.1mol苯()中含有的碳碳双键数为
C.含19.6g的浓硫酸与足量Zn反应得到的气体分子数为
D.通过使固体增重2g时,反应中转移的电子数为
【答案】D
【知识点】浓硫酸的性质;苯的结构与性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.气体摩尔体积只适用于气体,标准状况下,为液体,不能用气体摩尔体积进行计算,A错误;
B.苯分子结构中不含有碳碳双键,B错误;
C.随着反应进行浓硫酸浓度降低,锌与稀硫酸反应产生氢气,不产生二氧化硫气体,因此产生气体分子数不确定,C错误;
D.根据反应方程式:,因此通过使其增重2g时,反应中转移的电子数为,D正确;
故答案为:D
【分析】A、标准状态下CCl4不是气体。
B、苯的分子结构中不含有碳碳双键。
C、随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Zn与稀硫酸反应生成H2。
D、根据差量法进行计算。
9.(2024高一下·杭州期末)下列说法不正确的是
A.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可鉴别蚕丝与棉花
B.蛋白质、淀粉、纤维素和油脂均能发生水解
C.含增塑剂的聚氯乙烯薄膜因可塑性强,可用作生产食品包装材料
D.服用补铁剂(含)时,搭配维生素C(又称“抗坏血酸”)效果更好
【答案】C
【知识点】多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,棉花的主要成分是纤维素,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,而纤维素没有,A正确;
B.蛋白质、淀粉、纤维素和油脂在一定条件下均能发生水解,B正确;
C.聚氯乙烯有毒,因此不能用作食品包装,C错误;
D.维生素C具有还原性,能与Fe3+反应,因此可防止被氧化,又可以作为营养物质添加剂,D正确;
故答案为:C
【分析】A、蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。
B、蛋白质、淀粉、纤维素和油脂都能发生水解反应。
C、聚氯乙烯有毒,不能用作食品包装。
D、结合维生素C的还原性分析。
10.(2024高一下·杭州期末)下列化学反应与方程式相符的是
A.两性氢氧化物氢氧化铍溶于强碱:
B.工业上制硝酸时氨的催化氧化:
C.过氧化钠溶于水:
D.向红色溶液中加入过量铁粉至溶液红色褪去:
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;铁盐和亚铁盐的相互转变;离子方程式的书写;钠的氧化物
【解析】【解答】A.是两性氢氧化物,因此能与强碱溶液反应,该反应的离子反应方程式为,A正确;
B.工业上制硝酸时氨的催化氧化反应时生成NO和H2O,该反应的化学方程式为,B错误;
C.过氧化钠溶于水反应生成NaOH和O2,过氧化钠不能拆,离子方程式为,C错误;
D.向红色溶液中加入过量铁粉至溶液褪色,是络合物,不能拆,应写成分子形式,该反应的离子方程式为:,D错误;
故答案为:A
【分析】A、Be(OH)2是两性物质,能与强碱反应生成[Be(OH)4]2-。
B、NH3与O2发生催化氧化反应,生成NO和H2O。
C、Na2O2溶于水生成NaOH和O2。
D、Fe(SCN)3为络合物,在离子方程式中保留化学式。
11.(2024高一下·杭州期末)某有机物的结构简式为,下列说法不正确的是
A.该有机物分子中有3种官能团
B.该有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1mol该有机物充分燃烧消耗7mol
D.该有机物能发生加聚反应生成
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;烯烃;醇类简介
【解析】【解答】A.由结构简式可知,该分子中含有碳碳双键、酯基、羟基三种官能团,A正确;
B.该有机物中含有碳碳双键和羟基,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使得酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.该有机物燃烧的化学方程式为+7O26CO2+5H2O,因此1mol该有机物充分燃烧消耗7mol,C正确;
D.该有机物中含有碳碳双键,能发生加聚反应生成,D错误;
故答案为:D
【分析】A、根据所给有机物的结构简式确定其所含的官能团。
B、碳碳双键、羟基都能被酸性KMnO4溶液氧化。
C、根据燃烧反应的化学方程式计算燃烧消耗氧气的量。
D、结合碳碳双键发生加聚反应确定产物的结构简式。
12.(2024高一下·杭州期末)短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,X的原子半径在所有短周期主族元素中最大,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是
A.最高正化合价:Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
C.W、X形成的化合物中只含有离子键
D.W、X、Z能形成具有强氧化性的XZW
【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;化学键;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由分析可知,W为O、X为Na、Y为Si、Z为Cl。A.最高正化合价等于其最外层电子数,因此最高正价:Z(+7)>Y(+4)>X(+1),A正确;
B.同周期主族元素,核电荷数越大,非金属性越强,其对应最高价含氧酸的酸性增强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,B正确;
C.W、X形成的化合物若为过氧化钠,其中O原子形成共价键。因此该化合物中含有离子键、共价键,C错误;
D.W、X、Z能形成的物质为NaClO,具有强氧化性,D正确;
故答案为:C
【分析】W的单质在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,因此W为O元素。X的原子半径在所有短周期主族元素中最大,因此X为Na元素。非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,可知Y为Si元素、Z为Cl元素。据此结合元素周期律分析选项。
13.(2024高一下·杭州期末)我国科学家设计的“海泥电池”工作原理如图所示,其中微生物代谢产物显酸性。下列说法正确的是
A.电极A上发生氧化反应
B.负极的电极反应式为
C.质子从海水层通过交接面向海底沉积层移动
D.微生物代谢反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电极A上O2转化为H2O,发生得电子的还原反应,A错误;
B.负极上HS-转化为S,因此负极的电极反应式为,B错误;
C.原电池工作时,阳离子向正极移动,因此H+向海水层移动,C错误;
D.微生物代谢反应为,该反应中是氧化剂,是还原剂,由反应的离子方程式可知,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2,D正确;
故答案为:D
【分析】A、A电极上O2转化为H2O,发生得电子的还原反应。
B、负极上HS-发生失电子的氧化反应,生成S,据此得出负极的电极反应式。
C、在原电池中,阳离子移向正极。
D、根据反应的离子方程式,确定氧化剂和还原剂的物质的量之比。
14.(2024高一下·杭州期末)一定温度下,向2L恒温密闭容器中加入2mol活性炭和2mol ,发生反应,部分物质的物质的量随反应时间t的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线Ⅱ表示随t的变化
B.时,
C.0~2min内,
D.加入合适的催化剂,可缩短反应达到平衡所需时间
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.由反应的化学方程式可知,相同反应时间内CO2增加的量是N2的两倍。因此曲线Ⅰ表示n(CO2)随t的变化,曲线Ⅱ表示n(N2)随t的变化,曲线Ⅲ表示n(NO2)或活性炭随t的变化,A正确;
B.时,两种物质的物质的量相等,但反应未达到化学平衡状态,,B错误;
C.曲线Ⅰ表示n(CO2)随t的变化,0~2min内n(CO2)变化1.5mol,因此用CO2表示的反应速率,C正确;
D.加入合适的催化剂,可加快化学反应速率,从而缩短反应达到平衡所需时间,D正确;
故答案为:B
【分析】A、根据反应的化学方程式,结合化学计量数确定曲线所表示的物质。
B、t0min时,两曲线相交,表示两种物质的物质的量相等,但不属于平衡状态。
C、根据公式,结合曲线变化计算用CO2表示的反应速率。
D、催化剂可加快反应速率,从而缩短反应时间。
15.(2024高一下·杭州期末)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶液[含有和],且过程中有少量产生。下列说法不正确的是
A.钠加入液氨中溶液的导电性增强
B.和示意图可以如右图表示
C.具有强还原性,钠/液氨体系可以还原炔烃、苯等有机物
D.0.2mol Na投入液氨中生成0.1mol 时,Na共失去0.2mol电子
【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.液氨中无自由移动的电子,不导电,加入金属钠后形成了溶剂合电子,因此该溶液可导电,A正确;
B.电负性:N>H,共用电子对偏向于N,使得H原子周围电子云密度低,因此溶剂合电子可能结构应为氢原子在里,N原子在外,B错误;
C.具有强还原性,在钠/液氨体系中炔烃、苯等有机物很容易得电子被还原,C正确;
D.反应过程中Na元素化合价从0价变为+1价,失去一个电子,因此0.2mol Na投入液氨中生成0.1mol时,Na共失去0.2mol电子,D正确;
故答案为:B
【分析】A、根据生成的蓝色溶液存在自由移动的电子可知,溶液的导电性增强。
B、根据电负性强弱,分析N、H的位置。
C、结合e-(NH3)y的还原性分析。
D、根据反应过程中Na元素化合价变化计算转移电子数。
16.(2024高一下·杭州期末)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是
  实验目的 方案设计 现象 结论
A 验证NaCl、混合溶液中的 取少量混合溶液于试管中,加入过量溶液,静置,向上层清液中滴加溶液 若上层清液变浑浊 则混合溶液中含有
B 探究的性质 将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内 烧杯中出现乳白色浑浊 不稳定,易分解
C 检验某溶液中是否含有 取待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 火焰呈紫色 溶液中含有
D 探究铝在浓硝酸中是否会形成致密氧化膜 将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中,片刻后取出用水立即洗净,并快速放入溶液 铝片表面未见到紫红色固体 铝片表面已形成致密的氧化膜
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】常见离子的检验;硫化氢;焰色反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.验证NaCl、混合溶液中的Cl-时,由于SO42-也能与Ag+形成沉淀,所以先加过量除掉,再往上层清液中滴加溶液,则可验证溶液中的,A正确;
B.探究的性质时,将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内,烧杯中出现乳白色浑浊,是因为具有还原性,在空气中被氧化生成S,B错误;
C.检验某溶液中是否含有,需利用焰色试验,透过蓝色钴玻璃火焰的颜色,若观察到紫色,则说明溶液中含有,C正确;
D.探究铝在浓硝酸中会发生钝化,也就是判断钝化膜的存在,将用浓硝酸处理过的铝片放入硫酸铜溶液,无红色物质生成,说明铝表面生成一种物质阻碍了Al与Cu2+的反应,从而证明钝化膜的存在,D正确;
故答案为:B
【分析】A、SO42-、Cl-都能与Ag+产生白色沉淀,因此检验Cl-前需先除去SO42-。
B、H2S中S元素为-2价,处于最低价态,具有还原性,可被空气中的O2氧化。
C、K元素的焰色试验,需要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
D、若铝与浓硝酸发生钝化反应,则铝表面会形成一层保护膜,则无法与CuSO4溶液发生置换反应。
17.(2024高一下·杭州期末)氮的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:
(1)氮元素在周期表中的位置是   。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯(含有氮氮双键)。
①设分子中氮原子数为n,则无环状结构的氮烷分子式通式为   。
②下列说法正确的是   。
A.最简单的氮烯分子式为
B.N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外,还可以形成氮炔
C.C、N原子数相同的烷烃和氮烷相对分子质量相近,但沸点氮烷高于烷烃,是因为氮烷分子间能形成氢键
D.氮烯中既存在极性键,又存在非极性键
(3)只由碳、氢、氮、氧四种元素组成的有机化合物,可能会有数千万种,其中相对分子质量最小且原子均满足最外层8电子(氢原子是2电子)稳定结构的化合物,结构式为   。
(4)某种氨基酸分子结构模型如右图所示,则其结构简式为   。
【答案】(1)第二周期ⅤA族
(2)NnHn+2(n≥1且n为正整数);ACD
(3)O=C=N—H或H—O—C≡N
(4)CH3CH(NH2)COOH
【知识点】原子结构与元素的性质;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)N核电荷数为7,氮元素在周期表中的位置是第二周期ⅤA族。
故答案为:第二周期ⅤA族
(2)①当氮原子个数为1时,氢原子个数为3,当氮原子个数为2时,氢原子个数为4,当氮原子个数为3时,氢原子个数为5,当氮原子个数为4时,氢原子个数为6,当氮原子个数为n时,氢原子个数为n+2,所以其通式为NnHn+2(n≥1且n为正整数)。
故答案为:NnHn+2(n≥1且n为正整数)
②A.最简单的氮烯中含有两个N原子,两个N原子间形成氮氮双键,每个N原子与H原子形成N—H键,故最简单的氮烯分子式:N2H2,故A正确;
B.N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外,不能形成氮炔,故B错误;
C.C、N原子数相同的烷烃和氮烷相对分子质量相近,氮烷分子间能形成氢键,沸点氮烷高于烷烃,故C正确;
D.氮烯中既存在极性键N—H键,又存在非极性键N=N键,故D正确;
故答案为:ACD
(3)只由碳、氢、氮、氧四种元素组成的有机化合物,可能会有数千万种,其中相对分子质量最小且原子均满足最外层8电子(氢原子是2电子)稳定结构的化合物为HCNO,结构式为:O=C=N—H或H—O—C≡N。
故答案为:O=C=N—H或H—O—C≡N
(4)某种氨基酸分子结构模型可知为α-氨基丙酸,结构简式为:CH3CH(NH2)COOH。
故答案为:CH3CH(NH2)COOH
【分析】(1)根据氮原子的核电荷数,确定其在周期表中的位置。
(2)①根据氮原子的个数和氢原子的个数规律,判断无环状结构的氮烷分子式通式。
②A、氮烯分子中含有氮氮双键,据此分析。
B、氮原子最多只能形成三键,因此不能形成氮炔。
C、氮烷分子可形成氢键,使得沸点增大。
D、同种元素的原子形成的共价键为非极性键,不同种元素的原子形成的共价键为极性键。
(3)根据最外层电子数确定成键情况,从而得到其结构式。
(4)根据结构模型确定其结构简式。
(1)N核电荷数为7,氮元素在周期表中的位置是第二周期ⅤA族。故答案为:第二周期ⅤA族;
(2)①当氮原子个数为1时,氢原子个数为3,当氮原子个数为2时,氢原子个数为4,当氮原子个数为3时,氢原子个数为5,当氮原子个数为4时,氢原子个数为6,当氮原子个数为n时,氢原子个数为n+2,所以其通式为NnHn+2(n≥1且n为正整数)。故答案为:NnHn+2(n≥1且n为正整数);
②A.最简单的氮烯中含有两个N原子,两个N原子间形成氮氮双键,每个N原子与H原子形成N—H键,故最简单的氮烯分子式:N2H2,故A正确;
B.N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外,不能形成氮炔,故B错误;
C.C、N原子数相同的烷烃和氮烷相对分子质量相近,氮烷分子间能形成氢键,沸点氮烷高于烷烃,故C正确;
D.氮烯中既存在极性键N—H键,又存在非极性键N=N键,故D正确;
故答案为:ACD;
(3)只由碳、氢、氮、氧四种元素组成的有机化合物,可能会有数千万种,其中相对分子质量最小且原子均满足最外层8电子(氢原子是2电子)稳定结构的化合物为HCNO,结构式为:O=C=N—H或H—O—C≡N,故答案为:O=C=N—H或H—O—C≡N;
(4)某种氨基酸分子结构模型可知为α-氨基丙酸,结构简式为:CH3CH(NH2)COOH,故答案为:CH3CH(NH2)COOH。
18.(2024高一下·杭州期末)硫元素的单质及其化合物在科学研究、工农业生产、农药的制备与使用等方面具有广泛用途。部分含硫物质间的转化关系如下:
已知:①单质硫有、、、、等多种形式,主要存在于固体硫单质中,主要存在于硫蒸气中;②硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似。
请回答:
(1)COS分子的空间结构为   形。
(2)下列说法正确的是___________。
A.自然界中有单质硫存在
B.加热固态硫至转变为硫蒸气属于物理变化
C.一定条件下可发生化学反应:
D.COS与相似,均不能与发生化学反应
(3)绿色农药“石硫合剂”的有效成分为五硫化钙和硫代硫酸钙,可由单质硫和熟石灰在加热条件下制得,该反应的化学方程式为(反应中单质硫要求用表示)   。
(4)常温下是一种无色、不稳定的气体,可由单质硫和氧化铜共热制得,生成。实验室检验气体X的方法是   。常温时分解生成两种含硫的常见物质,请写出该分解反应的化学方程式   。
【答案】(1)直线形
(2)A;C
(3)
(4)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;自然界中的硫循环
【解析】【解答】(1)硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,故COS空间结构为直线形。
故答案为:直线形
(2)A.自然界有单质硫和硫的化合物的存在,A正确;
B.加热固态硫变为硫蒸气,与为同素异形体,为化学变化,B错误;
C.硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,一定条件下可发生化学反应:,C正确;
D.COS中S为-2价,具有还原性,能与发生化学反应,D错误;
故答案为:AC
(3)由(3)题干可知,单质硫与熟石灰在加热条件下反应生成五硫化钙和硫代硫酸钙,反应方程式为。
故答案为:
(4)单质硫和氧化铜共热制得,生成,生成3份CuS得到6个电子,生成1份失去2个电子,根据得失电子守恒,则生成一份X失去4个电子,即X中S为+4价,故X气体为SO2,实验室检验SO2的方法为:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;常温时分解生成两种含硫的常见物质,S元素化合价部分降到0价,部分升到+4价,化学方程式为。
故答案为: 将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;
【分析】(1)COS的结构与CO2相似,结合CO2的直线型结构分析。
(2)A、自然界中存在S单质。
B、固态硫为S8,蒸汽硫为S2,属于两种不同的物质。
C、COS与CO2的结构相似,二者的化学性质也相似。
D、COS中S为-2价,具有还原性,能被O2氧化。
(3)由题干信息可知,Ca(OH)2与S4反应生成CaS5、CaS2O3和H2O,据此写出反应的化学方程式。
(4)根据得失电子守恒可得X为SO2,结合SO2的漂白性设计实验。S2O分解生成S和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(1)硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,故COS空间结构为直线形;
(2)A.自然界有单质硫和硫的化合物的存在,A正确;
B.加热固态硫变为硫蒸气,与为同素异形体,为化学变化,B错误;
C.硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,一定条件下可发生化学反应:,C正确;
D.COS中S为-2价,具有还原性,能与发生化学反应,D错误;
故选AC;
(3)由(3)题干可知,单质硫与熟石灰在加热条件下反应生成五硫化钙和硫代硫酸钙,反应方程式为;
(4)单质硫和氧化铜共热制得,生成,生成3份CuS得到6个电子,生成1份失去2个电子,根据得失电子守恒,则生成一份X失去4个电子,即X中S为+4价,故X气体为SO2,实验室检验SO2的方法为:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;常温时分解生成两种含硫的常见物质,S元素化合价部分降到0价,部分升到+4价,化学方程式为。
19.(2024高一下·杭州期末)氢气用途广泛,甲烷和水蒸气催化重整是制氢的方法之一,涉及反应的化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(一)某温度下,向容积为2L的刚性密闭容器中充入1mol 、2mol 和固体催化剂M(体积忽略不计),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内的总压强p随反应时间t的变化如表所示。
t/min 0 4 8 12 16 20 24
p/kPa 10.0 12.5 13.9 15.0 15.8 16.0 16.0
已知:①同温同体积时,气体的压强之比等于分子数之比;
②混合气体中,气体B的分压,为混合气体中B的物质的量分数,p为气体总压。
(1)12min时,容器中气体的总物质的量为________ mol。
(2)的平衡转化率为________。
(3)若平衡体系中CO和的分压相同,则平衡体系中的物质的量为________mol。
(4)该体系达到平衡的标志是___________。
A. 各组分的浓度不再改变
B.
C. 单位时间内2n mol 键断裂,同时有n mol 生成
D. 体系的密度不再变化
(二)反应Ⅰ为吸热反应,工业生产中向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,还发生:
Ⅲ.
Ⅳ.
(5)试从能量和速率角度分析,该方法的先进之处在于________。
【答案】(1) 4.5
(2) 90%
(3) 1.35
(4) A,C
(5) 甲烷与氧气反应放热,体系温度升高,加快反应速率
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】(1)根据同温同体积时,气体的压强之比等于分子数之比,12min时,容器中气体的总物质的量为=4.5mol。
故答案为:4.5
(2)到达平衡时气体总的物质的量为=4.8mol,反应Ⅱ为等体积反应,气体总的物质的量比起始增加1.8mol,根据反应Ⅰ中的化学计量系数,可知甲烷反应0.9mol,的平衡转化率为90%。
故答案为:90%
(3)若平衡体系中CO和的分压相同,即CO和的物质的量相同,根据碳原子守恒,CO和的物质的量为=0.45mol,根据氧原子守恒,剩余的物质的量为2mol-0.45mol-0.45mol×2=0.65mol,根据氢原子守恒,平衡体系中的物质的量为2mol-0.65mol=1.35mol。
故答案为:1.35
(4)A.各组分的浓度不再改变,说明该体系达到平衡,A正确;
B.两个反应均消耗,不能说明该体系达到平衡,B错误;
C.单位时间内2n mol键断裂,同时有n mol生成代表的量不再变化,说明该体系达到平衡,C正确;
D.恒容条件,体系的密度是定值,密度不变,不能说明该体系达到平衡,D错误;
故答案为:AC
(5)甲烷与氧气反应放热,体系温度升高,加快反应速率。
故答案为: 甲烷与氧气反应放热,体系温度升高,加快反应速率
【分析】(1)根据压强之比等于物质的量之比进行计算。
(2)根据差量法计算参与反应的n(CH4),从而计算CH4的平衡转化率。
(3)若平衡体系中CO和CO2的分压相同,则其物质的量相同。根据碳元素守恒进行计算。
(4)当正逆反应速率相等(或变量不变)时,说明反应达到平衡状态,据此分析选项。
(5)CH4的燃烧反应为放热反应,温度升高,反应速率加快。
20.(2024高一下·杭州期末)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0g该废催化剂为原料,回收锌和铜。采用的实验方案如下,回答下列问题:
已知:;CuS既不溶解于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。
(1)实验中可能用到下列装置(夹持和加热装置省略),仪器a的名称是   。
(2)下列说法正确的是___________。
A.第一次浸出反应装置最合理的是上述装置④
B.滤液1中含有Fe2+,检验方法是取少量先加入KSCN溶液无现象,再加入氯水变红色
C.第二次浸出时,应先向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液,以防止H2O2与固体颗粒接触分解
D.浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器包括酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒等
(3)滤渣2的主要成分是S和   。写出第二次浸出的离子反应方程式   。
(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,涉及以下操作:
正确的顺序为   (填写序号)。
(5)某同学在实验完成之后,得到1.50g,则铜的回收率为   。
【答案】(1)直形冷凝管
(2)A;C
(3)SiO2;CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O
(4)fecabd
(5)30%
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是直型冷凝管。
故答案为:直形冷凝管
(2)A.根据题目化学工艺流程知,第一次浸出发生反应:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,有有毒的H2S生成,必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理,即第一次浸出反应装置最合理的是上述装置④,A正确;
B.由分析可知,滤液1中含有Fe2+,但同时也含有Fe3+,故检验方法不能用取少量先加入KSCN溶液无现象,再加入氯水变红色,而应该取少量滤液1,向其中加入一定量的酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,B错误;
C.第二次浸出时,向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成H2O2与固体颗粒接触分解,C正确;
D.浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器包括酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等,不坩埚,D错误;
故答案为:AC
(3)由分析可知,二氧化硅不与硫酸反应,滤渣2的主要成分是SiO2,含有少量S,第二次浸出时,用硫酸溶解CuS时发生反应的离子方程式为CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O。
故答案为:SiO2;CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O
(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,进行的操作步骤依次为:稀释、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀等,根据题干图示信息可知,正确的顺序为:fecabd。
故答案为:fecabd
(5)废催化剂中Cu的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol,1.5g CuSO4 5H2O中Cu的物质含量的为1.5g÷250g/mol=0.006mol,则铜的回收率为×100%=30%。
故答案为:30%
【分析】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩结晶得到粗ZnSO4 7H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经蒸发浓缩,冷却结晶可得到硫酸铜晶体,以此解答该题。
(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是直型冷凝管,故答案为:直形冷凝管;
(2)A.根据题目化学工艺流程知,第一次浸出发生反应:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,有有毒的H2S生成,必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理,即第一次浸出反应装置最合理的是上述装置④,A正确;
B.由分析可知,滤液1中含有Fe2+,但同时也含有Fe3+,故检验方法不能用取少量先加入KSCN溶液无现象,再加入氯水变红色,而应该取少量滤液1,向其中加入一定量的酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,B错误;
C.第二次浸出时,向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成H2O2与固体颗粒接触分解,C正确;
D.浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器包括酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等,不坩埚,D错误;
故答案为:AC;
(3)由分析可知,二氧化硅不与硫酸反应,滤渣2的主要成分是SiO2,含有少量S,第二次浸出时,用硫酸溶解CuS时发生反应的离子方程式为CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O,故答案为:SiO2;CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O;
(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,进行的操作步骤依次为:稀释、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀等,根据题干图示信息可知,正确的顺序为:fecabd,故答案为:fecabd;
(5)废催化剂中Cu的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol,1.5g CuSO4 5H2O中Cu的物质含量的为1.5g÷250g/mol=0.006mol,则铜的回收率为×100%=30%,故答案为:30%。
21.(2024高一下·杭州期末)乙二酸二乙酯(E)可由石油化工原料合成。
已知:(R代表烃基)
请回答:
(1)G中官能团的名称为   。
(2)D的结构简式为   。
(3)下列说法正确的是___________。
A.工业上把①叫做石油的分馏 B.A和B互为同系物
C.B→F的反应类型为加成 D.仅用水就可鉴别C和E
(4)写出③C+D→E的化学方程式   。
(5)利用已知信息设计用合成的路线:   
(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出3种与G互为同分异构体,但分子中无存在的结构简式   。
【答案】(1)羟基、碳碳双键
(2)HOOC-COOH
(3)B;D
(4)2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O
(5)
(6)、、
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;卤代烃简介;羧酸简介
【解析】【解答】(1)G为CH2=CHCH2OH,官能团的名称为羟基、碳碳双键。
故答案为: 羟基、碳碳双键
(2)根据分析,D的结构简式为HOOC-COOH。
故答案为:HOOC-COOH
(3)A.工业上把①叫做石油的裂解,A错误;
B.A为乙烯,B为丙烯,二者互为同系物,B正确;
C.B→F的反应类型为取代反应,C错误;
D.乙醇和水互溶,乙二酸二乙酯不溶于水,仅用水就可鉴别C和E,D正确;
故答案为:BD
(4)③C+D→E的化学方程式:2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O。
故答案为:2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O
(5) 可由2分子酯化生成,与氯化氢加成生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,再发生水解反应生成,合成路线为:。
故答案为:
(6)与G互为同分异构体,但分子中无存在的结构简式,可以含有醛基或者醚键,符合条件的结构简式有、、等。
故答案为:、、
【分析】C和D反应生成乙二酸二乙酯,结合C的分子式可知,C为CH3CH2OH、D为HOOC-COOH,而A与水反应生成C,故A为CH2=CH2;B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C3H5Cl,C3H5Cl水解生成CH2=CHCH2OH,推知F为CH2=CHCH2Cl、B为丙烯,CH2=CHCH2OH氧化生成乙二酸。
(1)G为CH2=CHCH2OH,官能团的名称为羟基、碳碳双键;
(2)根据分析,D的结构简式为HOOC-COOH;
(3)A.工业上把①叫做石油的裂解,A错误;
B.A为乙烯,B为丙烯,二者互为同系物,B正确;
C.B→F的反应类型为取代反应,C错误;
D.乙醇和水互溶,乙二酸二乙酯不溶于水,仅用水就可鉴别C和E,D正确;
故选BD;
(4)③C+D→E的化学方程式:2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O;
(5)可由2分子酯化生成,与氯化氢加成生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,再发生水解反应生成,合成路线为:;
(6)与G互为同分异构体,但分子中无存在的结构简式,可以含有醛基或者醚键,符合条件的结构简式有、、等。
1 / 1浙江省杭州市北斗联盟2023-2024学年高一下学期6月期末联考化学试题
1.(2024高一下·杭州期末)下列物质中不属于电解质的是
A. B.HI C. D.KOH
2.(2024高一下·杭州期末)侯德榜把氨碱法和合成氨联合起来,创造了联合制碱法。下列说法不正确的是
A.受热时碳酸钠比碳酸氢钠更稳定
B.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都显碱性,均可用作食用碱
C.氨碱法的第一步反应是向的饱和NaCl溶液中通入足量的
D.工业合成氨是最重要的人工固氮途径
3.(2024高一下·杭州期末)下列说法不正确的是
A.表示质子数为6、中子数为8的核素
B.的名称为异丁烷
C.的离子结构示意图为
D.和为两种不同物质
4.(2024高一下·杭州期末)我国古代四大发明之一的黑火药,由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成,其爆炸反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.火药爆炸过程中产生能形成酸雨的气体
B.该反应的还原剂为S和C
C.反应产生的气体均为氧化产物
D.反应生成1mol CO2时转移4mol电子
5.(2024高一下·杭州期末)化学是一门以实验为基础的科学,下列实验设计能达到相应目的的是
A.A装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
B.B装置可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C.C装置可用于制备并收集乙酸乙酯
D.D装置可用于制备胶体
6.(2024高一下·杭州期末)镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下:
下列说法不正确的是
A.试剂①常选用澄清石灰水
B.加入试剂②反应的离子方程式为
C.电解熔融所得副产物是工业制备试剂②的主要原料
D.与电解MgO相比,电解熔融的方式冶炼金属镁具有节能优势
7.(2024高一下·杭州期末)化学与生产生活密切相关。下列活动与所述化学知识关联正确的是
选项 活动 化学知识
A 向薯片袋内充入氮气 氮气无色无味
B 擦干已洗净的铁锅,防止生锈 铁丝在氧气中燃烧生成
C 用氨水处理二氧化硫烟气 氨水具有挥发性
D 红酒中添加少量 可以起到抗氧化和杀菌作用
A.A B.B C.C D.D
8.(2024高一下·杭州期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L 中的原子总数为
B.1mol苯()中含有的碳碳双键数为
C.含19.6g的浓硫酸与足量Zn反应得到的气体分子数为
D.通过使固体增重2g时,反应中转移的电子数为
9.(2024高一下·杭州期末)下列说法不正确的是
A.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可鉴别蚕丝与棉花
B.蛋白质、淀粉、纤维素和油脂均能发生水解
C.含增塑剂的聚氯乙烯薄膜因可塑性强,可用作生产食品包装材料
D.服用补铁剂(含)时,搭配维生素C(又称“抗坏血酸”)效果更好
10.(2024高一下·杭州期末)下列化学反应与方程式相符的是
A.两性氢氧化物氢氧化铍溶于强碱:
B.工业上制硝酸时氨的催化氧化:
C.过氧化钠溶于水:
D.向红色溶液中加入过量铁粉至溶液红色褪去:
11.(2024高一下·杭州期末)某有机物的结构简式为,下列说法不正确的是
A.该有机物分子中有3种官能团
B.该有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1mol该有机物充分燃烧消耗7mol
D.该有机物能发生加聚反应生成
12.(2024高一下·杭州期末)短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,X的原子半径在所有短周期主族元素中最大,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是
A.最高正化合价:Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
C.W、X形成的化合物中只含有离子键
D.W、X、Z能形成具有强氧化性的XZW
13.(2024高一下·杭州期末)我国科学家设计的“海泥电池”工作原理如图所示,其中微生物代谢产物显酸性。下列说法正确的是
A.电极A上发生氧化反应
B.负极的电极反应式为
C.质子从海水层通过交接面向海底沉积层移动
D.微生物代谢反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
14.(2024高一下·杭州期末)一定温度下,向2L恒温密闭容器中加入2mol活性炭和2mol ,发生反应,部分物质的物质的量随反应时间t的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线Ⅱ表示随t的变化
B.时,
C.0~2min内,
D.加入合适的催化剂,可缩短反应达到平衡所需时间
15.(2024高一下·杭州期末)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶液[含有和],且过程中有少量产生。下列说法不正确的是
A.钠加入液氨中溶液的导电性增强
B.和示意图可以如右图表示
C.具有强还原性,钠/液氨体系可以还原炔烃、苯等有机物
D.0.2mol Na投入液氨中生成0.1mol 时,Na共失去0.2mol电子
16.(2024高一下·杭州期末)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是
  实验目的 方案设计 现象 结论
A 验证NaCl、混合溶液中的 取少量混合溶液于试管中,加入过量溶液,静置,向上层清液中滴加溶液 若上层清液变浑浊 则混合溶液中含有
B 探究的性质 将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内 烧杯中出现乳白色浑浊 不稳定,易分解
C 检验某溶液中是否含有 取待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 火焰呈紫色 溶液中含有
D 探究铝在浓硝酸中是否会形成致密氧化膜 将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中,片刻后取出用水立即洗净,并快速放入溶液 铝片表面未见到紫红色固体 铝片表面已形成致密的氧化膜
A.A B.B C.C D.D
17.(2024高一下·杭州期末)氮的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:
(1)氮元素在周期表中的位置是   。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯(含有氮氮双键)。
①设分子中氮原子数为n,则无环状结构的氮烷分子式通式为   。
②下列说法正确的是   。
A.最简单的氮烯分子式为
B.N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外,还可以形成氮炔
C.C、N原子数相同的烷烃和氮烷相对分子质量相近,但沸点氮烷高于烷烃,是因为氮烷分子间能形成氢键
D.氮烯中既存在极性键,又存在非极性键
(3)只由碳、氢、氮、氧四种元素组成的有机化合物,可能会有数千万种,其中相对分子质量最小且原子均满足最外层8电子(氢原子是2电子)稳定结构的化合物,结构式为   。
(4)某种氨基酸分子结构模型如右图所示,则其结构简式为   。
18.(2024高一下·杭州期末)硫元素的单质及其化合物在科学研究、工农业生产、农药的制备与使用等方面具有广泛用途。部分含硫物质间的转化关系如下:
已知:①单质硫有、、、、等多种形式,主要存在于固体硫单质中,主要存在于硫蒸气中;②硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似。
请回答:
(1)COS分子的空间结构为   形。
(2)下列说法正确的是___________。
A.自然界中有单质硫存在
B.加热固态硫至转变为硫蒸气属于物理变化
C.一定条件下可发生化学反应:
D.COS与相似,均不能与发生化学反应
(3)绿色农药“石硫合剂”的有效成分为五硫化钙和硫代硫酸钙,可由单质硫和熟石灰在加热条件下制得,该反应的化学方程式为(反应中单质硫要求用表示)   。
(4)常温下是一种无色、不稳定的气体,可由单质硫和氧化铜共热制得,生成。实验室检验气体X的方法是   。常温时分解生成两种含硫的常见物质,请写出该分解反应的化学方程式   。
19.(2024高一下·杭州期末)氢气用途广泛,甲烷和水蒸气催化重整是制氢的方法之一,涉及反应的化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(一)某温度下,向容积为2L的刚性密闭容器中充入1mol 、2mol 和固体催化剂M(体积忽略不计),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内的总压强p随反应时间t的变化如表所示。
t/min 0 4 8 12 16 20 24
p/kPa 10.0 12.5 13.9 15.0 15.8 16.0 16.0
已知:①同温同体积时,气体的压强之比等于分子数之比;
②混合气体中,气体B的分压,为混合气体中B的物质的量分数,p为气体总压。
(1)12min时,容器中气体的总物质的量为________ mol。
(2)的平衡转化率为________。
(3)若平衡体系中CO和的分压相同,则平衡体系中的物质的量为________mol。
(4)该体系达到平衡的标志是___________。
A. 各组分的浓度不再改变
B.
C. 单位时间内2n mol 键断裂,同时有n mol 生成
D. 体系的密度不再变化
(二)反应Ⅰ为吸热反应,工业生产中向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,还发生:
Ⅲ.
Ⅳ.
(5)试从能量和速率角度分析,该方法的先进之处在于________。
20.(2024高一下·杭州期末)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0g该废催化剂为原料,回收锌和铜。采用的实验方案如下,回答下列问题:
已知:;CuS既不溶解于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。
(1)实验中可能用到下列装置(夹持和加热装置省略),仪器a的名称是   。
(2)下列说法正确的是___________。
A.第一次浸出反应装置最合理的是上述装置④
B.滤液1中含有Fe2+,检验方法是取少量先加入KSCN溶液无现象,再加入氯水变红色
C.第二次浸出时,应先向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液,以防止H2O2与固体颗粒接触分解
D.浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器包括酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒等
(3)滤渣2的主要成分是S和   。写出第二次浸出的离子反应方程式   。
(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,涉及以下操作:
正确的顺序为   (填写序号)。
(5)某同学在实验完成之后,得到1.50g,则铜的回收率为   。
21.(2024高一下·杭州期末)乙二酸二乙酯(E)可由石油化工原料合成。
已知:(R代表烃基)
请回答:
(1)G中官能团的名称为   。
(2)D的结构简式为   。
(3)下列说法正确的是___________。
A.工业上把①叫做石油的分馏 B.A和B互为同系物
C.B→F的反应类型为加成 D.仅用水就可鉴别C和E
(4)写出③C+D→E的化学方程式   。
(5)利用已知信息设计用合成的路线:   
(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出3种与G互为同分异构体,但分子中无存在的结构简式   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】所有的酸碱盐和大多数金属氧化物均属于电解质,HI属于酸、AlCl3是盐、KOH是碱,因此都属于电解质;SO2的水溶液虽然能够导电,但不是其本身电离出自由移动的离子,因此SO2不属于电解质。
故答案为:A
【分析】此题是对电解质概念的考查,结合电解质的概念进行分析即可。电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。属于电解质的有酸、碱、盐、金属氧化物和水。据此结合选项分析。
2.【答案】C
【知识点】工业合成氨;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A.碳酸氢钠受热易分解,产生碳酸钠,因此稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A项正确;
B.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都显碱性,食用碱是指有别于工业用碱的纯碱和小苏打,B项正确;
C.溶解度比大,因此氨碱法第一步是向的饱和NaCl溶液中通入足量的NH3,C项错误;
D.工业合成氨是最重要的人工固氮途径,D项正确;
故答案为:C
【分析】A、NaHCO3不稳定,受热易分解。
B、食用碱与工业用的纯碱和小苏打不同。
C、氨碱法第一步是向饱和NaCl溶液中通入NH3,形成饱和氨盐水,再通入CO2。
D、合成氨是最重要的人工固氮途径。
3.【答案】D
【知识点】元素、核素;原子结构示意图;烷烃
【解析】【解答】A.原子中,质子数为6,中子数=质量数-质子数=14-6=8,A正确;
B.习惯命名为异丁烷,B正确;
C.S2-是由S原子最外层得到2个电子形成的,因此S2-结构示意图为,C正确;
D.CH4为四面体结构,C原子在四面体的体心,因此和为一种结构,同一种物质,D错误;
故答案为:D
【分析】A、质量数=质子数+中子数,据此计算原子中的中子数。
B、根据烷烃的命名法分析。
C、S2-是由S原子最外层得到2个电子形成的,据此确定S2-的结构示意图。
D、结合CH4的正四面体结构分析。
4.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.形成酸雨的主要气体为SO2和氮氧化物,火药爆炸过程中产生的气体为N2、CO2,都不能形成酸雨,A错误;
B.该反应中S元素化合价降低,C元素的化合价升高,因此C是还原剂,S是氧化剂,B错误;
C.N2是由KNO3发生还原反应生成的,因此反应产生的N2为还原产物,C错误;
D.由反应2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑可知,当生成3个CO2分子时,共转移12个电子,因此反应生成1mol CO2时转移4mol电子,D正确;
故答案为:D
【分析】A、形成酸雨的主要气体为SO2和氮氧化物。
B、反应过程中存在元素化合价升高的为还原剂,存在元素化合价降低的为氧化剂。
C、发生氧化反应所得产物为氧化产物,发生还原反应所得产物为还原产物。
D、根据反应过程中元素化合价变化计算转移电子数。
5.【答案】C
【知识点】常见气体制备原理及装置选择;酯化反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.铜与浓硝酸反应生成NO2,NO2溶于水生成NO,因此不能用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积,A错误;
B.氨气、氯化氢极易溶于水,苯的密度小于水,在上层。氨气、氯化氢直接通入水中会引起倒吸,因此该装置无法起到防倒吸作用,应该用四氯化碳,B错误;
C.乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂加热的条件下反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,因此可用饱和碳酸钠溶液收集实验产生的乙酸乙酯,C正确;
D.NaOH溶液与FeCl3反应生成沉淀,纸杯Fe(OH)3胶体时,应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,D错误;
故答案为:C
【分析】A、Cu与浓硝酸反应生成NO2,NO2能与H2O反应。
B、上层的苯起到隔绝空气的作用,无法起到防倒吸作用。
C、乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较小。
D、纸杯Fe(OH)3胶体,应向废水中滴加饱和FeCl3溶液。
6.【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用;离子方程式的书写
【解析】【解答】A. 由分析可知,试剂①常选用石灰乳,澄清石灰水中Ca(OH)2含量低,故A错误;
B. 试剂②为稀盐酸,Mg(OH)2与HCl发生酸碱中和反应生成MgCl2溶液,因此加入试剂②反应的离子方程式为,故B正确;
C. 电解熔融所得副产物氯气。氯气是工业制备试剂②HCl的主要原料,故C正确;
D. 与电解MgO相比,氯化镁的熔点低于氧化镁,因此电解熔融的方式冶炼金属镁具有节能优势,故D正确;
故答案为:A
【分析】海水(含NaCl和MgSO4等)加入石灰乳,Mg2+可与Ca(OH)2反应生成难溶的Mg(OH)2沉淀,过滤得到Mg(OH)2。Mg(OH)2加入稀盐酸,发生酸碱中和反应生成MgCl2溶液。经过一系列操作,即可得到无水氯化镁,电解熔融状态下的无水氯化镁即可得到镁单质,据此回答。
7.【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;氮气的化学性质;铁的化学性质
【解析】【解答】A.用氮气来保存薯片,利用了氮气的化学性质稳定,与其颜色气味无关,A错误;
B.擦干已洗净的铁锅,是防止铁在潮湿的空气中腐蚀生锈生成氧化铁,与铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4无关,B错误;
C.氨水具有碱性,可用于吸收二氧化硫烟气,C错误;
D.具有较强的还原性,且能抑制细菌生长,红酒中添加适量的可以起到抗氧化和杀菌的作用,D正确;
故答案为:D
【分析】A、N2的化学性质稳定,可用作保护气。
B、铁在潮湿的空气中生锈生成Fe2O3。
C、氨水显碱性,能与SO2反应。
D、SO2可作红酒的添加剂,起到抗氧化作用。
8.【答案】D
【知识点】浓硫酸的性质;苯的结构与性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.气体摩尔体积只适用于气体,标准状况下,为液体,不能用气体摩尔体积进行计算,A错误;
B.苯分子结构中不含有碳碳双键,B错误;
C.随着反应进行浓硫酸浓度降低,锌与稀硫酸反应产生氢气,不产生二氧化硫气体,因此产生气体分子数不确定,C错误;
D.根据反应方程式:,因此通过使其增重2g时,反应中转移的电子数为,D正确;
故答案为:D
【分析】A、标准状态下CCl4不是气体。
B、苯的分子结构中不含有碳碳双键。
C、随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Zn与稀硫酸反应生成H2。
D、根据差量法进行计算。
9.【答案】C
【知识点】多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,棉花的主要成分是纤维素,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,而纤维素没有,A正确;
B.蛋白质、淀粉、纤维素和油脂在一定条件下均能发生水解,B正确;
C.聚氯乙烯有毒,因此不能用作食品包装,C错误;
D.维生素C具有还原性,能与Fe3+反应,因此可防止被氧化,又可以作为营养物质添加剂,D正确;
故答案为:C
【分析】A、蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。
B、蛋白质、淀粉、纤维素和油脂都能发生水解反应。
C、聚氯乙烯有毒,不能用作食品包装。
D、结合维生素C的还原性分析。
10.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;铁盐和亚铁盐的相互转变;离子方程式的书写;钠的氧化物
【解析】【解答】A.是两性氢氧化物,因此能与强碱溶液反应,该反应的离子反应方程式为,A正确;
B.工业上制硝酸时氨的催化氧化反应时生成NO和H2O,该反应的化学方程式为,B错误;
C.过氧化钠溶于水反应生成NaOH和O2,过氧化钠不能拆,离子方程式为,C错误;
D.向红色溶液中加入过量铁粉至溶液褪色,是络合物,不能拆,应写成分子形式,该反应的离子方程式为:,D错误;
故答案为:A
【分析】A、Be(OH)2是两性物质,能与强碱反应生成[Be(OH)4]2-。
B、NH3与O2发生催化氧化反应,生成NO和H2O。
C、Na2O2溶于水生成NaOH和O2。
D、Fe(SCN)3为络合物,在离子方程式中保留化学式。
11.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;烯烃;醇类简介
【解析】【解答】A.由结构简式可知,该分子中含有碳碳双键、酯基、羟基三种官能团,A正确;
B.该有机物中含有碳碳双键和羟基,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使得酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.该有机物燃烧的化学方程式为+7O26CO2+5H2O,因此1mol该有机物充分燃烧消耗7mol,C正确;
D.该有机物中含有碳碳双键,能发生加聚反应生成,D错误;
故答案为:D
【分析】A、根据所给有机物的结构简式确定其所含的官能团。
B、碳碳双键、羟基都能被酸性KMnO4溶液氧化。
C、根据燃烧反应的化学方程式计算燃烧消耗氧气的量。
D、结合碳碳双键发生加聚反应确定产物的结构简式。
12.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;化学键;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由分析可知,W为O、X为Na、Y为Si、Z为Cl。A.最高正化合价等于其最外层电子数,因此最高正价:Z(+7)>Y(+4)>X(+1),A正确;
B.同周期主族元素,核电荷数越大,非金属性越强,其对应最高价含氧酸的酸性增强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,B正确;
C.W、X形成的化合物若为过氧化钠,其中O原子形成共价键。因此该化合物中含有离子键、共价键,C错误;
D.W、X、Z能形成的物质为NaClO,具有强氧化性,D正确;
故答案为:C
【分析】W的单质在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,因此W为O元素。X的原子半径在所有短周期主族元素中最大,因此X为Na元素。非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,可知Y为Si元素、Z为Cl元素。据此结合元素周期律分析选项。
13.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电极A上O2转化为H2O,发生得电子的还原反应,A错误;
B.负极上HS-转化为S,因此负极的电极反应式为,B错误;
C.原电池工作时,阳离子向正极移动,因此H+向海水层移动,C错误;
D.微生物代谢反应为,该反应中是氧化剂,是还原剂,由反应的离子方程式可知,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2,D正确;
故答案为:D
【分析】A、A电极上O2转化为H2O,发生得电子的还原反应。
B、负极上HS-发生失电子的氧化反应,生成S,据此得出负极的电极反应式。
C、在原电池中,阳离子移向正极。
D、根据反应的离子方程式,确定氧化剂和还原剂的物质的量之比。
14.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.由反应的化学方程式可知,相同反应时间内CO2增加的量是N2的两倍。因此曲线Ⅰ表示n(CO2)随t的变化,曲线Ⅱ表示n(N2)随t的变化,曲线Ⅲ表示n(NO2)或活性炭随t的变化,A正确;
B.时,两种物质的物质的量相等,但反应未达到化学平衡状态,,B错误;
C.曲线Ⅰ表示n(CO2)随t的变化,0~2min内n(CO2)变化1.5mol,因此用CO2表示的反应速率,C正确;
D.加入合适的催化剂,可加快化学反应速率,从而缩短反应达到平衡所需时间,D正确;
故答案为:B
【分析】A、根据反应的化学方程式,结合化学计量数确定曲线所表示的物质。
B、t0min时,两曲线相交,表示两种物质的物质的量相等,但不属于平衡状态。
C、根据公式,结合曲线变化计算用CO2表示的反应速率。
D、催化剂可加快反应速率,从而缩短反应时间。
15.【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.液氨中无自由移动的电子,不导电,加入金属钠后形成了溶剂合电子,因此该溶液可导电,A正确;
B.电负性:N>H,共用电子对偏向于N,使得H原子周围电子云密度低,因此溶剂合电子可能结构应为氢原子在里,N原子在外,B错误;
C.具有强还原性,在钠/液氨体系中炔烃、苯等有机物很容易得电子被还原,C正确;
D.反应过程中Na元素化合价从0价变为+1价,失去一个电子,因此0.2mol Na投入液氨中生成0.1mol时,Na共失去0.2mol电子,D正确;
故答案为:B
【分析】A、根据生成的蓝色溶液存在自由移动的电子可知,溶液的导电性增强。
B、根据电负性强弱,分析N、H的位置。
C、结合e-(NH3)y的还原性分析。
D、根据反应过程中Na元素化合价变化计算转移电子数。
16.【答案】B
【知识点】常见离子的检验;硫化氢;焰色反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.验证NaCl、混合溶液中的Cl-时,由于SO42-也能与Ag+形成沉淀,所以先加过量除掉,再往上层清液中滴加溶液,则可验证溶液中的,A正确;
B.探究的性质时,将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内,烧杯中出现乳白色浑浊,是因为具有还原性,在空气中被氧化生成S,B错误;
C.检验某溶液中是否含有,需利用焰色试验,透过蓝色钴玻璃火焰的颜色,若观察到紫色,则说明溶液中含有,C正确;
D.探究铝在浓硝酸中会发生钝化,也就是判断钝化膜的存在,将用浓硝酸处理过的铝片放入硫酸铜溶液,无红色物质生成,说明铝表面生成一种物质阻碍了Al与Cu2+的反应,从而证明钝化膜的存在,D正确;
故答案为:B
【分析】A、SO42-、Cl-都能与Ag+产生白色沉淀,因此检验Cl-前需先除去SO42-。
B、H2S中S元素为-2价,处于最低价态,具有还原性,可被空气中的O2氧化。
C、K元素的焰色试验,需要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
D、若铝与浓硝酸发生钝化反应,则铝表面会形成一层保护膜,则无法与CuSO4溶液发生置换反应。
17.【答案】(1)第二周期ⅤA族
(2)NnHn+2(n≥1且n为正整数);ACD
(3)O=C=N—H或H—O—C≡N
(4)CH3CH(NH2)COOH
【知识点】原子结构与元素的性质;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)N核电荷数为7,氮元素在周期表中的位置是第二周期ⅤA族。
故答案为:第二周期ⅤA族
(2)①当氮原子个数为1时,氢原子个数为3,当氮原子个数为2时,氢原子个数为4,当氮原子个数为3时,氢原子个数为5,当氮原子个数为4时,氢原子个数为6,当氮原子个数为n时,氢原子个数为n+2,所以其通式为NnHn+2(n≥1且n为正整数)。
故答案为:NnHn+2(n≥1且n为正整数)
②A.最简单的氮烯中含有两个N原子,两个N原子间形成氮氮双键,每个N原子与H原子形成N—H键,故最简单的氮烯分子式:N2H2,故A正确;
B.N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外,不能形成氮炔,故B错误;
C.C、N原子数相同的烷烃和氮烷相对分子质量相近,氮烷分子间能形成氢键,沸点氮烷高于烷烃,故C正确;
D.氮烯中既存在极性键N—H键,又存在非极性键N=N键,故D正确;
故答案为:ACD
(3)只由碳、氢、氮、氧四种元素组成的有机化合物,可能会有数千万种,其中相对分子质量最小且原子均满足最外层8电子(氢原子是2电子)稳定结构的化合物为HCNO,结构式为:O=C=N—H或H—O—C≡N。
故答案为:O=C=N—H或H—O—C≡N
(4)某种氨基酸分子结构模型可知为α-氨基丙酸,结构简式为:CH3CH(NH2)COOH。
故答案为:CH3CH(NH2)COOH
【分析】(1)根据氮原子的核电荷数,确定其在周期表中的位置。
(2)①根据氮原子的个数和氢原子的个数规律,判断无环状结构的氮烷分子式通式。
②A、氮烯分子中含有氮氮双键,据此分析。
B、氮原子最多只能形成三键,因此不能形成氮炔。
C、氮烷分子可形成氢键,使得沸点增大。
D、同种元素的原子形成的共价键为非极性键,不同种元素的原子形成的共价键为极性键。
(3)根据最外层电子数确定成键情况,从而得到其结构式。
(4)根据结构模型确定其结构简式。
(1)N核电荷数为7,氮元素在周期表中的位置是第二周期ⅤA族。故答案为:第二周期ⅤA族;
(2)①当氮原子个数为1时,氢原子个数为3,当氮原子个数为2时,氢原子个数为4,当氮原子个数为3时,氢原子个数为5,当氮原子个数为4时,氢原子个数为6,当氮原子个数为n时,氢原子个数为n+2,所以其通式为NnHn+2(n≥1且n为正整数)。故答案为:NnHn+2(n≥1且n为正整数);
②A.最简单的氮烯中含有两个N原子,两个N原子间形成氮氮双键,每个N原子与H原子形成N—H键,故最简单的氮烯分子式:N2H2,故A正确;
B.N、H两元素之间除可以形成氮烷、氮烯外,不能形成氮炔,故B错误;
C.C、N原子数相同的烷烃和氮烷相对分子质量相近,氮烷分子间能形成氢键,沸点氮烷高于烷烃,故C正确;
D.氮烯中既存在极性键N—H键,又存在非极性键N=N键,故D正确;
故答案为:ACD;
(3)只由碳、氢、氮、氧四种元素组成的有机化合物,可能会有数千万种,其中相对分子质量最小且原子均满足最外层8电子(氢原子是2电子)稳定结构的化合物为HCNO,结构式为:O=C=N—H或H—O—C≡N,故答案为:O=C=N—H或H—O—C≡N;
(4)某种氨基酸分子结构模型可知为α-氨基丙酸,结构简式为:CH3CH(NH2)COOH,故答案为:CH3CH(NH2)COOH。
18.【答案】(1)直线形
(2)A;C
(3)
(4)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;自然界中的硫循环
【解析】【解答】(1)硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,故COS空间结构为直线形。
故答案为:直线形
(2)A.自然界有单质硫和硫的化合物的存在,A正确;
B.加热固态硫变为硫蒸气,与为同素异形体,为化学变化,B错误;
C.硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,一定条件下可发生化学反应:,C正确;
D.COS中S为-2价,具有还原性,能与发生化学反应,D错误;
故答案为:AC
(3)由(3)题干可知,单质硫与熟石灰在加热条件下反应生成五硫化钙和硫代硫酸钙,反应方程式为。
故答案为:
(4)单质硫和氧化铜共热制得,生成,生成3份CuS得到6个电子,生成1份失去2个电子,根据得失电子守恒,则生成一份X失去4个电子,即X中S为+4价,故X气体为SO2,实验室检验SO2的方法为:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;常温时分解生成两种含硫的常见物质,S元素化合价部分降到0价,部分升到+4价,化学方程式为。
故答案为: 将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;
【分析】(1)COS的结构与CO2相似,结合CO2的直线型结构分析。
(2)A、自然界中存在S单质。
B、固态硫为S8,蒸汽硫为S2,属于两种不同的物质。
C、COS与CO2的结构相似,二者的化学性质也相似。
D、COS中S为-2价,具有还原性,能被O2氧化。
(3)由题干信息可知,Ca(OH)2与S4反应生成CaS5、CaS2O3和H2O,据此写出反应的化学方程式。
(4)根据得失电子守恒可得X为SO2,结合SO2的漂白性设计实验。S2O分解生成S和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(1)硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,故COS空间结构为直线形;
(2)A.自然界有单质硫和硫的化合物的存在,A正确;
B.加热固态硫变为硫蒸气,与为同素异形体,为化学变化,B错误;
C.硫化羰(COS)的结构与二氧化碳分子相似,一定条件下可发生化学反应:,C正确;
D.COS中S为-2价,具有还原性,能与发生化学反应,D错误;
故选AC;
(3)由(3)题干可知,单质硫与熟石灰在加热条件下反应生成五硫化钙和硫代硫酸钙,反应方程式为;
(4)单质硫和氧化铜共热制得,生成,生成3份CuS得到6个电子,生成1份失去2个电子,根据得失电子守恒,则生成一份X失去4个电子,即X中S为+4价,故X气体为SO2,实验室检验SO2的方法为:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热溶液,颜色又恢复;常温时分解生成两种含硫的常见物质,S元素化合价部分降到0价,部分升到+4价,化学方程式为。
19.【答案】(1) 4.5
(2) 90%
(3) 1.35
(4) A,C
(5) 甲烷与氧气反应放热,体系温度升高,加快反应速率
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】(1)根据同温同体积时,气体的压强之比等于分子数之比,12min时,容器中气体的总物质的量为=4.5mol。
故答案为:4.5
(2)到达平衡时气体总的物质的量为=4.8mol,反应Ⅱ为等体积反应,气体总的物质的量比起始增加1.8mol,根据反应Ⅰ中的化学计量系数,可知甲烷反应0.9mol,的平衡转化率为90%。
故答案为:90%
(3)若平衡体系中CO和的分压相同,即CO和的物质的量相同,根据碳原子守恒,CO和的物质的量为=0.45mol,根据氧原子守恒,剩余的物质的量为2mol-0.45mol-0.45mol×2=0.65mol,根据氢原子守恒,平衡体系中的物质的量为2mol-0.65mol=1.35mol。
故答案为:1.35
(4)A.各组分的浓度不再改变,说明该体系达到平衡,A正确;
B.两个反应均消耗,不能说明该体系达到平衡,B错误;
C.单位时间内2n mol键断裂,同时有n mol生成代表的量不再变化,说明该体系达到平衡,C正确;
D.恒容条件,体系的密度是定值,密度不变,不能说明该体系达到平衡,D错误;
故答案为:AC
(5)甲烷与氧气反应放热,体系温度升高,加快反应速率。
故答案为: 甲烷与氧气反应放热,体系温度升高,加快反应速率
【分析】(1)根据压强之比等于物质的量之比进行计算。
(2)根据差量法计算参与反应的n(CH4),从而计算CH4的平衡转化率。
(3)若平衡体系中CO和CO2的分压相同,则其物质的量相同。根据碳元素守恒进行计算。
(4)当正逆反应速率相等(或变量不变)时,说明反应达到平衡状态,据此分析选项。
(5)CH4的燃烧反应为放热反应,温度升高,反应速率加快。
20.【答案】(1)直形冷凝管
(2)A;C
(3)SiO2;CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O
(4)fecabd
(5)30%
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是直型冷凝管。
故答案为:直形冷凝管
(2)A.根据题目化学工艺流程知,第一次浸出发生反应:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,有有毒的H2S生成,必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理,即第一次浸出反应装置最合理的是上述装置④,A正确;
B.由分析可知,滤液1中含有Fe2+,但同时也含有Fe3+,故检验方法不能用取少量先加入KSCN溶液无现象,再加入氯水变红色,而应该取少量滤液1,向其中加入一定量的酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,B错误;
C.第二次浸出时,向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成H2O2与固体颗粒接触分解,C正确;
D.浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器包括酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等,不坩埚,D错误;
故答案为:AC
(3)由分析可知,二氧化硅不与硫酸反应,滤渣2的主要成分是SiO2,含有少量S,第二次浸出时,用硫酸溶解CuS时发生反应的离子方程式为CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O。
故答案为:SiO2;CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O
(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,进行的操作步骤依次为:稀释、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀等,根据题干图示信息可知,正确的顺序为:fecabd。
故答案为:fecabd
(5)废催化剂中Cu的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol,1.5g CuSO4 5H2O中Cu的物质含量的为1.5g÷250g/mol=0.006mol,则铜的回收率为×100%=30%。
故答案为:30%
【分析】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩结晶得到粗ZnSO4 7H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经蒸发浓缩,冷却结晶可得到硫酸铜晶体,以此解答该题。
(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是直型冷凝管,故答案为:直形冷凝管;
(2)A.根据题目化学工艺流程知,第一次浸出发生反应:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,有有毒的H2S生成,必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理,即第一次浸出反应装置最合理的是上述装置④,A正确;
B.由分析可知,滤液1中含有Fe2+,但同时也含有Fe3+,故检验方法不能用取少量先加入KSCN溶液无现象,再加入氯水变红色,而应该取少量滤液1,向其中加入一定量的酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,B错误;
C.第二次浸出时,向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成H2O2与固体颗粒接触分解,C正确;
D.浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器包括酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等,不坩埚,D错误;
故答案为:AC;
(3)由分析可知,二氧化硅不与硫酸反应,滤渣2的主要成分是SiO2,含有少量S,第二次浸出时,用硫酸溶解CuS时发生反应的离子方程式为CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O,故答案为:SiO2;CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O;
(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,进行的操作步骤依次为:稀释、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀等,根据题干图示信息可知,正确的顺序为:fecabd,故答案为:fecabd;
(5)废催化剂中Cu的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol,1.5g CuSO4 5H2O中Cu的物质含量的为1.5g÷250g/mol=0.006mol,则铜的回收率为×100%=30%,故答案为:30%。
21.【答案】(1)羟基、碳碳双键
(2)HOOC-COOH
(3)B;D
(4)2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O
(5)
(6)、、
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;卤代烃简介;羧酸简介
【解析】【解答】(1)G为CH2=CHCH2OH,官能团的名称为羟基、碳碳双键。
故答案为: 羟基、碳碳双键
(2)根据分析,D的结构简式为HOOC-COOH。
故答案为:HOOC-COOH
(3)A.工业上把①叫做石油的裂解,A错误;
B.A为乙烯,B为丙烯,二者互为同系物,B正确;
C.B→F的反应类型为取代反应,C错误;
D.乙醇和水互溶,乙二酸二乙酯不溶于水,仅用水就可鉴别C和E,D正确;
故答案为:BD
(4)③C+D→E的化学方程式:2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O。
故答案为:2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O
(5) 可由2分子酯化生成,与氯化氢加成生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,再发生水解反应生成,合成路线为:。
故答案为:
(6)与G互为同分异构体,但分子中无存在的结构简式,可以含有醛基或者醚键,符合条件的结构简式有、、等。
故答案为:、、
【分析】C和D反应生成乙二酸二乙酯,结合C的分子式可知,C为CH3CH2OH、D为HOOC-COOH,而A与水反应生成C,故A为CH2=CH2;B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C3H5Cl,C3H5Cl水解生成CH2=CHCH2OH,推知F为CH2=CHCH2Cl、B为丙烯,CH2=CHCH2OH氧化生成乙二酸。
(1)G为CH2=CHCH2OH,官能团的名称为羟基、碳碳双键;
(2)根据分析,D的结构简式为HOOC-COOH;
(3)A.工业上把①叫做石油的裂解,A错误;
B.A为乙烯,B为丙烯,二者互为同系物,B正确;
C.B→F的反应类型为取代反应,C错误;
D.乙醇和水互溶,乙二酸二乙酯不溶于水,仅用水就可鉴别C和E,D正确;
故选BD;
(4)③C+D→E的化学方程式:2CH3CH2OH+HOOC-COOH+2H2O;
(5)可由2分子酯化生成,与氯化氢加成生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,再发生水解反应生成,合成路线为:;
(6)与G互为同分异构体,但分子中无存在的结构简式,可以含有醛基或者醚键,符合条件的结构简式有、、等。
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